農地利用碳排放與農業經濟關系范文

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摘要：基于化肥、農藥、農膜、灌溉、翻耕和柴油6類農地利用碳排放源，測算了1999—2014年湖南省農地利用碳排放量和碳排放強度。在此基礎上，分析得出1999—2014年湖南省農地利用碳排放與農業經濟間的脫鉤彈性關系，進一步利用環境庫茲涅茨（environmentalKuznetscurve，EKC）模型對農地利用碳排放與農業經濟關系進行驗證。結果表明：（1）1999—2014年，湖南省農地利用碳排放與農業經濟的脫鉤關系表現為擴張負脫鉤、弱脫鉤和弱負脫鉤3種狀態，農地利用碳排放與農業經濟的脫鉤彈性指數變化呈現“快速增長—快速下降—平穩增長”的階段性演進特征；（2）湖南省農地利用碳排放與農業經濟的關系呈對數函數曲線，農地利用碳排放量、碳排放強度均隨著農業經濟增長而連續增長，在研究期內未出現下降拐點；（3）湖南省現階段農業經濟增長方式仍然以粗放型為主，存在著農業生產要素投入未能充分有效利用、農業生產對環境影響較大的問題。

關鍵詞：農地利用；碳排放；農業經濟；湖南省

近年來，隨著全球變暖和一系列環境問題的出現，碳排放逐漸成為國內外研究熱點。國務院頒布了一系列“加強節能減排，實現低碳發展”方面的文件，指出實現產業轉型，大幅減少碳排放是生態文明建設的重要內容，倡導低碳經濟成為國家可持續發展的必由之路。有研究進一步指出，農業是人為溫室氣體的第2大排放源，占溫室氣體排放總量的13．5％。農業碳排放占全國CO2排放總量的17％，其中，農業排放的CH4和NO2分別占全國總量的50％和92％［1］。從湖南省來看，1961—2010年，湖南省年平均氣溫增暖趨勢較顯著，其年平均氣溫存在明顯上升趨勢，上升速率為0153℃•（10a）－1［2］。在此背景下，削減區域碳排放，謀求區域低碳轉型發展，以及從農業碳排放角度開展碳排放研究，全面了解人類活動對碳排放的影響機制，引導區域低碳經濟與城市低碳轉型發展等問題已經引起各國政府和學術界的普遍關注。隨著農業現代化的發展，為提高生產效率，農業生產過程中的機械投入比例越來越大，農業耗電、耗能隨著農業生產規模的擴大而不斷增加。深入研究農業生產投入，尤其是農藥、化肥、農膜、農業機械等主要碳源投入導致的碳排放量以及碳排放強度與經濟發展之間的脫鉤關系對于了解區域碳排放狀況和促進區域農業碳減排具有重要的現實意義。從整體上看，國內外碳排放相關研究成果主要集中在碳排放的構成［3－4］、農田生態系統碳足跡、碳源／匯，以及碳排放的發展趨勢［5］、碳排放與經濟增長的關系［6－7］、農業碳排放的測算和時空差異［8－10］等方面。國內學者對農業碳排放與經濟增長的脫鉤關系展開了富有成效的研究，如田云等［9－10］對全國和湖北省碳排放與經濟脫鉤關系的研究，李琦等［11］對安徽省、張小平等［12］對甘肅省、李立等［13］對黃淮海平原等地區的研究。湖南省作為中部地區一個典型的傳統農業大省，農業碳排放相關研究成果較少，尤其是農業碳排放與經濟發展的互動關系研究鮮見。筆者以此為切入點，選取湖南省1999—2014年農地利用碳排放數據，研究并測算湖南省農地利用碳排放量與經濟發展之間的脫鉤關系，并利用環境庫茲涅茨曲線（environmentalKuznetscurve，EKC）模型對農地利用碳排放與農業經濟關系進行驗證。這對于了解新時期湖南省農業碳排放情況及區域碳排放總量控制具有重要的戰略意義。

1研究區概況

湖南省位于中國中南部，長江中游以南，東臨江西，西接重慶、貴州，南毗廣東、廣西，北連湖北，地處北緯24°38′～30°08′，東經108°47′～114°15′，東西寬667km，南北長774km，土地總面積為211829km2，占全國土地總面積的221％。湖南省是全國重要的糧食生產基地，主要農副產品如糧食、棉花、油料、苧麻、烤煙以及豬肉等產量均位居全國前列。2015年湖南農林牧漁業實現總產值563075億元，其中，農業總產值為304352億元，占總產值的54％。湖南農業長期依賴“高肥、重藥、大水”，2015年全省化肥使用量、農藥使用量較2010年分別增長18％和30％。前期研究表明湖南省農地利用碳排放總量由1999年的31740萬t增加到2014年的44699萬t，增長4083％，年平均增速為255％。湖南省各地區農地利用碳排放量差異明顯，碳排放水平與地區產業結構相一致，以第一產業為主的岳陽、常德、衡陽地區農地利用碳排放量相應大，而以發展工業為主的株洲，發展旅游業的張家界、湘西州等地區，農業生產規模較小，農地利用碳排放量也較低［14］。

2研究方法

21數據來源與處理湖南省農地利用碳排放測算和分析數據主要來源于《湖南統計年鑒》（2000—2015年）和《湖南農村統計年鑒》（2015年）。其中，農地利用碳排放量測算選取各市2010和2014年化肥、農藥、農膜、農業灌溉、農業翻耕和柴油6類農資投入數據。碳排放強度（耕種1hm2農地所投入的生產要素產生的碳排放量）測算數據來自湖南省1999—2014年年末實有耕地面積（湖南省2006年部分農資投入數據缺失，通過數據擬合得出）。主要采用Excel2003軟件對數據進行統計和簡單的匯總、排序，采用Eviews60軟件對農地利用碳排放量和碳排放強度與人均農業產值的關系進行分析和檢驗，采用SPSS190軟件對3個要素的關系進行線性回歸擬合。

22農地利用碳排放量的測算方法根據相關研究成果［8－10］，農業碳排放主要來自于化肥、農藥、農膜、灌溉、機械、翻耕等主要能源與物資投入所產生的碳排放，以農業生產中主要的人為農田經營生產投入行為所導致的直接或間接碳排放為主要碳源類型。

23脫鉤彈性計算脫鉤彈性又稱為碳排放彈性，是經濟發展變化的幅度導致農業碳排放改變程度的比值，反映農業碳排放變化對于經濟變化的敏感程度。

24農地利用碳排放與經濟增長的關系根據EKC相關理論［17］，構建農業碳排放的EKC模型。首先對要進行回歸分析的時間序列進行協整性檢驗，確定2個變量之間存在協整性關系，即它們在變化過程中存在長期穩定的均衡關系。進一步分析農地利用碳排放量、碳排放強度與人均國內生產總值（GDP）之間的關系，得到回歸方程，再根據方程中相應的F值和t值判斷回歸模型的擬合情況和顯著水平。分別以農地利用碳排放量、碳排放強度作為因變量，以人均農業產值作為自變量，參考已有研究成果中普遍運用的簡約式回歸方程（對數形式）進行模擬［7，18］。

3結果與分析

31湖南省農地利用脫鉤關系分析根據式（1）和式（8），測算得出1999—2014年湖南省農地利用碳排放量結果（表2）以及1999—2014年湖南省農地利用碳排放與農業經濟的脫鉤彈性關系（表3），主要脫鉤類型為擴張負脫鉤、弱脫鉤和弱負脫鉤3種。、牧草地面積。

32農地利用碳排放與經濟增長關系分析根據式（8），應用Eviews60軟件對數據進行分析之前，為了避免數據的劇烈波動，分別對農地利用碳排放量（Y1）和碳排放強度（Y2）與人均農業產值（X）數據取自然對數，分別記為lny1、lny2和lnx。為避免非平穩時間序列在回歸分析時出現“偽回歸”的情況，在進行協整性分析之前采用Eviews60軟件對所研究的3個分析序列分別進行單位根檢驗。

4結論

1999—2014年湖南省農地利用碳排放與農業經濟的脫鉤關系主要表現為擴張負脫鉤、弱脫鉤和弱負脫鉤3種，農地利用脫鉤彈性指數整體變化呈現“快速增長—快速下降—平穩增長”的三階段特征。以2004年為界限，2004年之前兩者關系以負脫鉤為主，碳排放增速要大于農業經濟增速，農地利用碳減排效果不明顯；2004年以后呈現較長時期的脫鉤狀態，農地利用碳排放速率減緩，增速始終小于農業經濟增速，農地利用碳減排成果顯著。農地利用碳排放與農業經濟的關系分析結果顯示，湖南省農地利用碳排放量、碳排放強度與農業經濟的關系曲線均為對數函數曲線。農地利用碳排放量、碳排放強度均隨著農業經濟增長連續增長，說明當前湖南省農業經濟增長不會自發導致碳排放量和碳排放強度下降，仍然以粗放型為主。湖南省需要實施合理有效的措施控制農業經濟發展過程中產生的碳排放量，人為調控碳排放量的增長趨勢。目前應該正確認識湖南省農業經濟增長與農地利用碳排放之間相互影響的關系，不能盲目追求農業經濟的發展而忽略碳排放量持續增加的客觀事實，應該不斷優化農業生產環境，提高農業生產技術，協調處理農業脫鉤關系。因此，探討農業生產過程中的碳減排技術，從源頭減少碳排放，制定農地利用碳減排政策顯得格外重要。

作者：趙先超，宋麗美 單位：湖南工業大學城市與環境學院